全球气候的持续增暖,引起水文循环的变化,导致全球干旱灾害发生频率增加、强度加重、干旱范围扩大。西北地区是我国主要的干旱分布区,同时也是全球同纬度干旱程度最高的区域之一。20世纪后期以来,西北地区气候呈现出暖湿化趋势,但是西北地区东部的干旱化趋势也较为明显,且从四季来看西北地区春季干旱趋势仍然较为显著。因此,西北地区暖湿化的时空差异和尺度特征仍不明确,西北地区干旱的时空演变趋势仍存在很多不确定性。明晰西北地区干旱时空变化特征以及未来演变趋势,并在此基础上对西北地区干旱风险进行系统分析、科学评估与风险区划,事关区域水资源管理的具体成效。基于此,本文以西北地区为研究区域,采用改进后的SPEI指数方法、线性回归方法、反距离加权插值法、自然灾害趋势判断模型、熵权分析法、灾害系统论等方法对西北地区气候变化背景、干旱灾害时空演变规律与趋势判断、干旱灾害归因、干旱风险评价与区划进行研究。本研究取得的主要成果有:(1)西北地区对全球气候变化的响应特征:1960-2016年,西北地区气温呈现显著上升趋势,且1990年之后升温速率明显比1990年之前要快。降水量整体呈现上升趋势,但秋季降水呈现递减趋势,从空间来看西北地区东部降水在减少。全区大部分地区平均风速显著下降,且年际间波动幅度较大。全区日照时数普遍减少,四季中仅春季日照时数有所增加。全区相对湿度普遍减少,塔里木盆地周围相对湿度增加趋势明显。(2)西北地区干旱时空演变特征:多年来,西北地区、西风气候区与高原气候区SPEI呈现上升趋势为主,仅东部季风区SPEI呈下降趋势。从季节来看,西北地区春季SPEI指数呈现出下降趋势,而其余季节SPEI指数均呈上升趋势。空间上,新疆西北部、中部与东部、青海中部、内蒙阴山附近等地是湿润化趋势影响的主要地区,新疆西南部、甘肃东部、宁夏等地则普遍存在干旱化发展趋势。(3)西北地区干旱趋势判断:在年和四季尺度,未来几年内西北地区轻旱与中旱发生的站次比均超过了 50%,且夏季西北地区干旱范围最广。从地区来看,未来三年内青海省在春季、甘肃与宁夏在夏季、内蒙西部在秋季、陕西全省在秋季与冬季发生灾害的站点较多。从全区来看,西北地区年尺度轻旱与中旱趋势判断年份为2018年。西风气候区春季中度以上旱灾趋势判断年份为2018年。高原气候区年尺度重旱趋势判断年份为2018年或2020年。东南气候区年尺度中度以上旱灾的趋势判断年份为2018年。从各省份来看,青海年尺度中度以上旱灾的趋势判断年份为2019年。宁夏与陕西年尺度中度以上旱灾的趋势判断年份均为2018年。内蒙西部年尺度重度以上旱灾的趋势判断年份为2019年。新疆年尺度重度旱灾的趋势判断年份为2020年。甘肃年尺度重度旱灾的趋势判断年份为2018年。(4)西北干旱灾害的归因:西北地区干旱指数对降水表现为正敏感性,对气温、平均风速、日照时数则表现为负敏感性。降水占干旱灾害变化主导因素的站点主要分布在区域的东部,占到了区域总站点数的71.6%。风速占主导的站点仅占总站数的27.0%,基本分布在西风气候区。气温占主导的站点则仅有两个。主导因子的空间分布格局反应了区域气候变化的特点。(5)干旱风险评价体系构建与风险区划:西北地区东部为干旱致灾因子的高风险区。西北地区东南部孕灾环境脆弱性相对较低,其余地区脆弱性较高。全区承灾体暴露性均较低,高暴露区域零星分布于各省区。各省之间防灾减灾能力整体差异程度不大。从各省份来看,各省平均干旱风险普遍高于0.40,这表明西北地区整体干旱灾害风险较高。空间上干旱风险较高的区域分布在新疆南部昆仑山一带、青海柴达木盆地、青海三江源地区、甘肃东部、宁夏南部、内蒙阿拉善左旗、甘肃西部与新疆交界区、新疆东部七角井站附近等地。(6)西北地区干旱灾害风险管理对策包括:完善干旱灾害风险管理体系;合理配置水资源;进行科学合理的干旱风险评估;对干旱灾害风险要素进行灾前干预;根据区域实际情况,建立相应的抗旱应急预案与防旱抗旱规划等地方管理办法与条款;建立长效的灾害经济投入机制;加强灾害管理科学研究及科研成果转化,提高民众的灾害意识、抗旱能力与知识水平;加强生态文明建设,以生态保护的方式进行减灾。本研究的创新点表现为:(1)发现西北地区“暖湿化趋势”具有区域差异和尺度特征,认为空间尺度上西北地区东部存在干旱化趋势,时间尺度上西北地区春季干旱程度在加剧。(2)在站点尺度上,创新和完善了重大自然灾害趋势判断方法,丰富了西北地区不同时空尺度下的干旱灾害趋势判断案例。(3)对西北地区干旱演变进行归因,提出降水和风速对西北地区干旱演变起主导作用。(4)构建和完善了西北地区干旱风险评价指标体系,分别在栅格尺度和县域尺度对西北地区干旱风险进行了精细化评价和区划。本文对西北地区干旱时空演变、趋势判断以及风险评价进行了研究和探索。该研究可以为区域灾害管理以及水资源配置提供科学与实践参考,也可以为重大自然灾害趋势判断与灾害风险评价体系的集成研究提供案例及框架支持。